Question

16．某化学兴趣小组准备探究金属铁的化学性质，请你参与．
探究一：【查阅资料】①铁锈的主要成分为氧化铁；②Fe+Fe₂（S0₄）₃═3FeSO₄；③Fe（OH）₂为难溶于水的白色固体，Fe（OH）₃为难溶于水的红褐色固体．
【实验】向放有铁钉的烧杯中加入稀硫酸，一段时间后才产生气体，随即加入一定量的氧化铜，搅拌后，逐渐出现红色固体，随后还有气体产生，溶液呈浅绿色，一段时间后反应停止．
【分析】（1）上述实验中所用的铁钉与稀硫酸反应的化学方程式为Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O；Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑．
（2）用化学方程式解释加入氧化铜后出现红色固体的原因CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O；Fe+CuS0₄=Cu+FeSO₄．
【结论】（3）铁的化学性质有能与空气中的氧气反应，能与酸反应，能与较不活泼金属的盐溶液反应．
探究二：将上述反应停止后的混合物进行过滤，同学们对滤液中的溶质成分进行探究．
【提出问题】滤液中含有什么溶质？
【进行猜想】（4）滤液中可能的成分：猜想①：FeSO₄，猜想②：FeSO₄和CuSO₄，猜想③：FeSO₄和H₂SO₄．
【反思交流】（5）有同学认为猜想②错误，原因是加入氧化铜反应后还有气体生成，溶液呈浅绿色，说明铁足量，硫酸铜已完全参加反应．
【实验探究】（6）通过实验、分析，得出结论．

实验	分析及结论

Answer 1

分析 （1）铁钉表面有铁锈，其主要成分是氧化铁，能与稀硫酸反应，铁也能与稀硫酸反应；
（2）氧化铜能与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，铁能置换出硫酸铜中的铜；
（3）根据实验现象来分析铁的化学性质；
（4）根据实验中的现象可知，可能溶液中只含有硫酸亚铁这种溶质；
（5）根据反应后的实验现象来分析；
（6）根据硫酸亚铁能与氢氧化钠反应以及酸的性质来分析．

解答 解：【分析】（1）铁钉表面有铁锈，其主要成分是氧化铁，与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，当铁钉表面的铁锈反应完毕后，铁与稀硫酸接触反应生成硫酸亚铁和氢气；故答案为：Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O；Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
（2）当把氧化铜放入稀硫酸中，二者反应生成硫酸铜和水，铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，硫酸亚铁溶液是浅绿色的，故答案为：CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O；
Fe+CuS0₄=Cu+FeSO₄；
（3）铁在潮湿的空气中易生锈，铁与稀硫酸发生了置换反应生成硫酸亚铁和氢气，铁能与硫酸铜溶液发生置换反应生成硫酸亚铁和铜；故答案为：能与空气中的氧气反应，能与酸反应，能与较不活泼金属的盐溶液反应；
（4）因为铁与硫酸铁反应生成硫酸亚铁，与稀硫酸反应生成硫酸亚铁，与硫酸铜反应生成硫酸亚铁，故过滤后的滤液中一定有硫酸亚铁，可能有硫酸；故答案为：FeSO₄；
（5）由题意可知，加入氧化铜反应后还有气体生成，溶液呈浅绿色，说明铁足量，硫酸铜已完全参加反应；故答案为：加入氧化铜反应后还有气体生成，溶液呈浅绿色，说明铁足量，硫酸铜已完全参加反应；
（6）检验硫酸亚铁的存在可加入氢氧化钠溶液，观察是否有沉淀生成，检验硫酸的存在可加入铁粉，观察是否有气泡产生．
故答案为：

实验	分析及结论
用一支试管取滤液少量，逐滴加入氢氧化钠溶液 用另一支试管取滤液少量，加入适量铁粉	出现白色沉淀（且沉淀变灰，后变成红褐色），溶质中含有FeSO4．  若有气泡产生，溶质中有H2SO4，若无气泡产生，溶质中没有H2SO4．

点评 实验探究题是近几年中考的热点之一，它包括实验方法和过程的探究，实验结论和实验规律的探究等．本题通过实验资料和实验分析，得到了正确的结论，属于结论性探究．同学们要具体分析，综合掌握．